2主要影响因素

混凝土的徐变和松弛现象，对结构工程产生不利的或 有利的形响。 ⑴混凝土长期抗压强度降低约20％； ⑵梁、板的挠度增大一倍； ⑶预应力结构的预应力损失50%,降低构件的抗裂性； ⑷构件的截面应力和结构的内力发生重分布等； ⑸在大体积水工结构 中，徐变 的出现降低了温 度应力（即 松弛），减少收缩裂缝；
弹性模量Ec(t)在早期(t<28天）的增长速度较快，在后期(t>28天）增加 幅度较小。主要原因是混凝土中粗骨料的性能稳定，弹性模量与龄期无关。
2.5 收缩
混凝土在空气中的硬化时体积会缩小，这种现象称为 混凝土的收缩。 混凝土的收缩应变值超过其轴拉峰值应变(εt,p)的3～5倍， 成为其内部微裂缝和外表宏观裂缝发展的主要原因。 混凝土的收缩是个长期过程。已有试验说明，收缩变形
受弯构件(e0=∞）得ε1p =2 εt,p
4 截面应变和中和轴的变化
荷载-截面应变与轴拉相似；
受拉至破坏符合平截面假定。
中和轴的位置主要取决于荷载偏心距。
5 应力－应变曲线方程
根据分析结果建议如下： 偏心受拉和受弯的抗拉强度ft,e和峰值应变εt Nhomakorabeae．取为:
f t ,e 0.1 1.1 ft 1 (6e0 / h)
2.6.2 主要影响因素
影响混凝土徐变值和变化规律的主要因素有： 1、应力水平 混凝土承受的应力水平σ(t0)／fc (t0）越高，则 起始应变越大，随时间增长的徐变也越大。
2.加载时的龄期 3.原材料和配合比 4.制作和养护条件 5.使用期的环境条件 6.构件的尺寸
2.6.3 计算公式
计算模型中主要考虑： •加载时混凝土的龄期(to)； •应力持续时间(t-t0)； •环境湿度(RH％）； •构件尺寸（Ac／u）等对徐变的影响。 • 此外，有试验证明混凝土的抗压强度本身对徐变值的 影响并 不大，计 算式中引入此量是 为间 接地反映水灰比 (w/c)和水泥用量的较大影响。 • 模式 规 范中 还给 出了 对 不同 种类 的水泥、 环 境 温 度 （≤ 80℃ ）、高应 力(0.4-0.6)fc ）等情况 下的徐变值 修正 计 算。据称 徐变 的理论计 算值与试验观测 的趋势 相符较 好，离散系数约为20％。
1 破坏过程 2 极限抗拉强度和塑性影响系数
弹性值
f t bh Ne 1 (6e0 / h)
截面抵抗矩塑性影响系数： ft , f e0 NP ( 1 6 ) 偏心受拉 ft f t bh h 6M p 受弯 f t bh2 非弹性的混凝土材料γ >1，经回归分析得：
在混凝土开始干燥时发展较快，以后逐渐减慢，大部分收 缩在龄期3个月内出现，但龄期超过20年后收缩变形仍未终 止。
影响混凝土收缩变形的主要因素有：
1.水泥的品种和用量 3.养护条件 5.构件的形状和尺寸 2.骨料的性质、粒径和含量 4.使用期的环境条件 6.其它因素（各种添加剂、配筋率等）
混凝土的收缩变形，因为影响因素多，变化幅度大，一 般难以准确定量。 模式规范CEB-FIP MC90中给出了素混凝土构件在未加 载情况下的平均收缩（或膨胀）应变的计算式为：
稳定点轨迹线ST
即混凝土低周疲劳的极限包线
2.2、偏心受压
2.2.1 试验方法
按控制截面应变方法的不同分为三类： 1.等偏心距试验(e0 =const) 2.全截面受压，一侧应变为零（ε2≡o) 3.等应变梯度加载（ε1-ε2=const）
2.2.2 主要试验结果（以等偏心距试验为例）
1.极限承载力（Np）和相应的最大应变(ε1p)
应变再增大，斜裂缝的破坏带逐 渐加宽，仍保有少量残余承载力。 这一过程也与试件一次单调加载 的现象相同。
卸载曲线
从受压应力-应变全曲线或包络线上的任一点（σu，εu）卸 载至应力为零，得完全卸载曲线。
再加载曲线
横向应变（ ε’ ）
重复荷载作用下，试件横向应变的变化如图
共同点轨迹线CM
在重复荷载试验中，从包络线上任一点卸载后再加载，其 交点称共同点。
⑹结构的局部应力集中区，徐变可调整应力分布等。
这些影响对于结构的作用有轻有重，应该区别情况给于适 当解决。
结构混凝土在应力σ (t0)作用下、至龄期t时的总应变为 ε cσ (t,t0): 由起始应变 ε ci (t0) 和徐变 ε cc(t,t0) 等两部 分组成：
c ( t , t 0 ) ci ( t 0 ) cc ( t , t 0 ) （t 0） 其中， ci ( t 0 )
其中， cso RH 160 sc (90 fc ) 106
c ,s (t , t s ) cso s (t t s )
模型中考虑了5个主要因素对混凝土收缩变形的影响:
⑴水泥种类（βc）； ⑵环境相对湿度(RH％）； ⑶构件尺寸（2Ac／u)； ⑷时间(t, ts) ； ⑸混凝土的抗压强度（fc） 试验证明，混凝土强度值本身并不影响其收缩变形量。只是因为混 凝土中的水泥用量、水灰比、骨料状况、养护条件等影响收缩的因素.
1.51
0.77 1.51 (6e0 / h)
或
Np f t bh
(1.51
0.77 1 ) 1.51 (6e0 / h) 1 (6e0 / h)
3 极限荷载时的最大拉应变
1 p 1 2.0 t, p 1 (6e0 / h)
εt,p—混凝土轴心受拉时的峰值应变；
⑵等应变增量的 重复完全加卸载(b)
⑶等应变增量的重复加卸载，但卸载至卸载 前应力的一半时，立即再加载 (c)
⑷等应力循环加卸载(d)
⑸等应变循环加卸载(e)
⑹沿首次卸载曲线的循环加卸载( f )
包络线EV
沿着重复荷载下混 凝土应力-应变曲线的 外轮廓描绘所得的光滑 曲线称为包络线（EV）。
裂缝与破坏过程
第2章、主要因素的影响
混凝土的基本力学性能是：采用标准试件、按照 标准试验方法、在理想应力状态下进行的一次短期加载 试验测定。
工程混凝土影响因素众多，主要有：
⑴荷载的重复加卸载作用； ⑵构件截面的非均匀受力； ⑶非28天龄期加载； ⑷荷载的长期持续作用等。
2.1 荷载重复加卸作用
过镇海介绍了6种压应 力重复加卸载试验： ⑴单调加载(a)
受弯构件:
x 1, y 2 x x 2 x x 1, y 0.5( x 1)1.7 x
式中， x / t , p , y / f t ,e
2.4 龄期
世界各国的钢筋混凝土结构设计规范，一般都取龄期 t=28天作为标定混凝土强度和其它性能指标的标准。 混凝土的强度和弹性模量等随其龄期的变化规律和增 长幅度受到许多因素的影响。如：水泥的品种和成分、水 泥的质量、外加剂、养护条件、环境的温度和湿度及其变 化等。
所有试件都是在超过峰值 应力后、总应变达（1.5～3.0) ×10-6时出现第一条可见裂缝。 裂缝细而短，平行于压应力方 向。
继续加卸载，相继出现多条 纵向短裂缝。若荷载重复加卸多 次，则总应变值并不增大，裂缝 无明显发展。
裂缝与破坏过程
当试件的总应变达(3～5) ×10-3 时，相邻裂缝延伸并连接，形成贯 通的斜向裂缝。
3.截面应变
试验中量测的荷载与截面外侧应变（ε1，ε2)的全曲线如图。
e0<0. 15h的试件ε2 由开始加载时的压应变逐渐转为拉 应变；而e0>0. 2h的试件ε2自始至终为受拉，其全曲线形状 也与轴心受压应力-应变全曲线相似。
4.中和轴的变化
由截面应变分布图很容易确定偏心受压试件的中和轴位置：
f c ,e
p ,e 0.2 1.2 fc p 1 (6e0 / h)
f c ,e
p ,e 0.2 1.2 fc p 1 (6e0 / h)
理论曲线和试验结果的比较如图。 按上式计算，轴心受压构件（e0=0)得1，受弯构件(e0＝∞)得1.2。
2.3 偏心受拉和弯曲受拉
1 抗压强度 混凝土的抗压强度在一般情况下随龄期单调增长， 但增长速度渐减并趋向收敛。
混凝土抗压强度随龄期变化的数学描述，经验公式：
fc (t ) fc (t ) l gt f c ( n) l gn t f c ( 28) a bt
式中
fc(t), fc(n)和fc(28)—龄期为t、n和28天时的混凝土抗压强 度； a、b—取决于水泥品种和养护条件的参数。
2 长期抗压强度
当应力水平很高（σ≥0.8fc）时，混凝土进入不稳定裂缝发展期， 试件的变形增长不再收敛，在应力持续一定时间后发生破坏，得到强 度极限线。荷载长期持续作用，混凝土不会破坏的最高应力，称为 长期抗压强度，一般取为0.80fc。
3 弹性模量
混凝土的弹性模量值随龄期(t/天)的增长变化如图：
按上述公式计算的混凝土收缩变形，随各主要因素的变化规律和幅度如图。
2.6 徐变
2.6.1 基本概念
徐变：应力不变，应变随时间持续增大。
徐变主要是水泥凝胶体的塑性流（滑）动，以及骨料界面和砂浆内 部微裂缝发展的结果。内部水分的蒸发也产生附加的干缩徐变。
与徐变相平行的现象是松弛，两者可相互转换或折算。 松弛：应变不变，应力随时间持续降低。
Ne f c bh 1 (6e0 / h)
混凝土塑性变形 产生的截面非线性应 力分布，有利于承载 力的提高。
2.破坏形态
⑶
⑵ ⑴
中心受压
e0<0. 15h
eo >0. 2h
所有试件的三角形受压破坏区，纵向长度约为横向宽度 的2倍。压碎区的长度和面（体）积均随偏心距的增大、截面 压区高度的减小而逐渐减小。
xe h 0.5 h 12e0
2.2.3 应力－应变关系